//给定一个包含 n 个整数的数组 nums 和一个目标值 target，判断 nums 中是否存在四个元素 a，b，c 和 d ，使得 a + b + c +
// d 的值与 target 相等？找出所有满足条件且不重复的四元组。 
//
// 注意： 
//
// 答案中不可以包含重复的四元组。 
//
// 示例： 
//
// 给定数组 nums = [1, 0, -1, 0, -2, 2]，和 target = 0。
//
//满足要求的四元组集合为：
//[
//  [-1,  0, 0, 1],
//  [-2, -1, 1, 2],
//  [-2,  0, 0, 2]
//]
// 
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package leetcode.editor.cn;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

//Java：四数之和
public class P18FourSum {

    //leetcode submit region begin(Prohibit modification and deletion)
    /**
     * 思路: 循环，一遍，跟三数之和差不多，判断重复 的地方修改了一下
     *
     * 执行用时： 15 ms , 在所有 Java 提交中击败了 58.63% 的用户 内存消耗： 40.2 MB , 在所有 Java 提交中击败了 47.63% 的用户
     */
    class Solution {
        public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
            // -2 -2 0 0 2 2 0
            List<List<Integer>> list = new ArrayList<>();

            // 1.排序
            Arrays.sort(nums);
            for (int i = 0; i < nums.length - 3; i++) {
                // 2.i 大于0，之后的数说明都是大于0，就不用算了
                if (nums[i] > target/4) {
                    break;
                }
                // 3.i 和前一位一样，就不用算了
                if (i > 0 && nums[i] == nums[i - 1]) {
                    continue;
                }
                for (int k = i + 1; k < nums.length - 2; k++) {

                    int m = k + 1;
                    int n = nums.length - 1;

                    if (k > i+1 && nums[k] == nums[k - 1]) {
                        continue;
                    }

                    while (m < n) {
                        int sum = nums[i] + nums[m] + nums[n] + nums[k];
                        if (sum > target) {
                            // 判断重复的就继续跳过
                            while (m < n && nums[n] == nums[n - 1]) {
                                n--;
                            }
                            n--;
                        } else if (sum < target) {
                            while (m < n && nums[m] == nums[m + 1]) {
                                m++;
                            }
                            m++;
                        } else {
                            List<Integer> tempList = new ArrayList<>();
                            tempList.add(nums[i]);
                            tempList.add(nums[k]);
                            tempList.add(nums[m]);
                            tempList.add(nums[n]);
                            list.add(tempList);

                            while (m < n && nums[n] == nums[n - 1]) {
                                n--;
                            }
                            while (m < n && nums[m] == nums[m + 1]) {
                                m++;
                            }
                            n--;
                            m++;
                        }
                    }
                }
            }
            return list;
        }
    }
    //leetcode submit region end(Prohibit modification and deletion)

    public static void main(String[] args) {
        int[] nums = new int[]{1,-2,-5,-4,-3,3,3,5};
        Solution solution = new P18FourSum().new Solution();
        System.out.println(solution.fourSum(nums, -11).toString());

        // TO TEST
    }

}